一种电池自适应太阳能光控升压电路制造技术

一种电池自适应太阳能光控升压电路，包括太阳能充电控制电路、电池低电量关断电路、使能控制电路、驱动控制电路、PFM控制电路及供电切换电路；外围电路仅包括电路升压所需的电感、电容及引入太阳能光控所需的太阳能板。通过太阳能充电控制电路来实现太阳能充电管理，通过电池低电量关断电路、使能控制电路来控制升压电路的开启与关闭，尤其加入了供电切换电路，可在使能控制及光控充电时将输出电压彻底关断。本发明专利技术有效的解决了电池供电逐渐降低时其电量的损耗，可大大的提高电池使用时间，同时通过彻底关断输出电压来提高输入宽范围应用。

【技术实现步骤摘要】
一种电池自适应太阳能光控升压电路
本专利技术属于照明电路
，涉及一种电池自适应太阳能光控升压电路。
技术介绍
在当前提倡绿色生活的大环境下，公园、广场、户外广告灯等户外照明应用开始普遍采用太阳能补充能源及控制方式，不仅能充分利用当前的可持续能源，同时也大大节省了传统能源的消耗、降低了污染的排放。由于在实际应用中草坪灯、灯串等LED工作时常常需要供电大于其导通电压，这就要求在使用太阳能电池供电时提供升压功能。市场上广泛应用具有升压功能的LED控制器电路形式主要包括：恒流控制电路和恒压控制电路等。太阳能照明电路
技术人员清楚，在进行恒压电路工作时，其具有输出电压恒定特定，虽然可以保证LED负载始终亮度不变，但随着电池电量下降，而维持能量守恒条件下，其输入电流越来越大，从而使得电池电压掉电越来越快。这就使得输入恒流应用得到进一步的发展，由于其具有输入电流不变，这在计算耗电量及电池使用时间上变得更方便，也更容易去确定充电电流，从而实现充电放电平衡。然而，随着输出关断电池由于过度放电进行回调，此时，升压电路又开始工作。这就会造成在电池电量较低后，输出忽高忽低，尤其是，恒流控制电路控制LED负载工作时，该现象会变得尤为明显，这就使得电池低电量检测及关断变得尤为重要。具体地，在太阳能光控升压应用时，当采用两节串联的太阳能干电池或锂电池时，太阳能充电后输出电压与输入电压相同，而LED导通电压低于两节干电池及锂电池电压，这就会导致太阳能充电时LED负载亮，该现象不仅不符合客户习惯，同时也浪费了资源，因此，市场上应用于草坪灯、太阳能灯串等产品常会遇到应用受限，在无外加关断电路的情况下，仅可用于一节电池的太阳能充电升压应用。此外，传统的太阳能光控升压电路，常常通过一颗升压芯片、太阳能充电控制等电路构成，这就使得客户在实际应用过程中增加了PCB板面积及外围管子的数量，大大地增加了实际使用的成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题主要在于提出一种全新的电池自适应太阳能光控升压电路，不仅解决了太阳能充电升压中的电压不稳定的情况，还可以减少PCB板面积及其外围管子的数量，大大的节约了功耗，从而也实现了节能减排的目的。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种电池自适应太阳能光控升压电路，包括芯片内部电路和外围电路；所述外围电路包括电感L、太阳能板solar、电池及输出电容Cout；芯片内部电路包括升压电路、太阳能充电控制电路、PFM控制电路、PMOS晶体管MP1、PMOS晶体管MP2、NMOS晶体管MN1、驱动电路及供电切换电路；所述太阳能板solar连接在引脚SOL和接地端GND之间，所述输出电容Cout连接在电源VDD和接地端GND之间，所述太阳能充电控制电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端和所述PMOS晶体管MP2的源极与所述引脚BAT相连，所述第二输入端和所述PMOS晶体管MP2的漏极与所述引脚SOL相连，所述第三输入端与所述PFM控制电路相连，所述第一输出端接所述PMOS晶体管MP2的栅极，所述第二输出端和第三输出端分别接所述驱动电路和给所述供电切换电路提供使能信号EN1；所述驱动电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述供电切换电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和第二输出端与所述PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的栅极相连，所述PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的漏极与所述引脚LX相连，所述PMOS晶体管MP1的源极接所述供电切换电路的第一输出端，所述供电切换电路的第二输出端接电源VDD，所述供电切换电路包括第一输入端与接地端GND相连、第二输入端接使能信号EN1，所述电感L连接在所述引脚LX和与所述引脚SOL之间，所述电池连接在所述引脚SOL和所述接地端GND之间；其中，所述引脚BAT的信号及引脚SOL的信号经所述太阳能充电控制电路产生使能信号EN1，在所述升压电路正常工作且无光控情况下，其输出与所述电源VDD的电压相同，当光控充电时或使能关断时，其输出所述电源VDD与所述接地端GND的电压相同。进一步地，所述的电池自适应太阳能光控升压电路还包括使能电路，所述使能电路的输入端接收引脚EN接收的信号，输出使能信号EN2，所述供电切换电路还包括第三输入端，所述第三输入端接收使能信号EN2，并同所述使能信号EN和所述接地端GND信号一起供给所述供电切换电路，以输出所述电源VDD的电压或所述接地端GND的电压。进一步地，所述的供电切换电路包括第一开关key1、第二开关key2、或非门和反向器；所述或非门的两个输入端分别接所述使能信号EN1和使能信号EN2，所述第一开关key1连接在内部供电引脚vdd1及所述电源VDD信号之间，所述第二开关key2连接在所述接地端GND信号及所述电源VDD信号之间；所述或非门控制所述第一开关key1的导通，所述反向器控制所述第一开关key2的导通，当所述使能信号EN1和使能信号EN2关断时，输出VDD切换为所述接地端GND信号。进一步地，所述的电池自适应太阳能光控升压电路还包括电池低电量关断电路，所述供电切换电路还包括第四输入端，所述的电池低电量关断电路接收所述引脚BAT信号产生控制信号CTL，所述第四输入端接收所述控制信号CTL，当所述引脚BAT的信号显示电池电量不足时，所述的供电切换电路产生关断信号；其中，所述引脚LX的信号、使能信号EN1、所述控制信号CTL经所述升压电路产生所述内部供电引脚vdd1信号并供给供电切换电路，以输出所述电源VDD信号。进一步地，所述电池低电量关断电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、MOS晶体管3、MOS晶体管4和施密特触发器，所述电阻R8、电阻R9和电阻R10依次串接在所述引脚BAT和所述接地端GND之间，所述电阻R11连接在所述内部供电引脚vdd1及所述施密特触发器的输入端；所述MOS晶体管3的栅极与所述电阻R8和电阻R9的连接点相连，漏极接所述施密特触发器的输入端，源极接所述接地端GND；所述MOS晶体管4的栅极接所述施密特触发器的输出端，所述MOS晶体管4的漏极与所述电阻R9和电阻R10的连接点相连，所述MOS晶体管4的源极接所述接地端GND；所述施密特触发器的输出端输出所述控制信号CTL。进一步地，所述MOS晶体管3和所述MOS晶体管4为NMOS晶体管。进一步地，所述升压电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、运算放大器和MOS晶体管MN0，所述电阻R1、电阻R2和电阻R3依次串接在所述引脚BAT和所述接地端GND之间，所述运算放大器的正极接所述引脚SOL，所述运算放大器的负极接与所述电阻R1和电阻R2的连接点相连，所述MOS晶体管MN0的漏极与所述电阻R2和电阻R3的连接点相连，所述MOS晶体管MN0的源极接所述接地端GND；所述MOS晶体管MN0的栅极接所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端输出所述使能信号EN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池自适应太阳能光控升压电路，其特征在于，包括芯片内部电路和外围电路；所述外围电路包括电感L、太阳能板solar、电池及输出电容Cout；所述芯片内部电路包括升压电路、太阳能充电控制电路、PFM控制电路、PMOS晶体管MP1、PMOS晶体管MP2、NMOS晶体管MN1、驱动电路及供电切换电路；所述太阳能板solar连接在引脚SOL和接地端GND之间，所述输出电容Cout连接在电源VDD和接地端GND之间，所述太阳能充电控制电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端和所述PMOS晶体管MP2的源极与所述引脚BAT相连，所述第二输入端和所述PMOS晶体管MP2的漏极与所述引脚SOL相连，所述第三输入端与所述PFM控制电路相连，所述第一输出端接所述PMOS晶体管MP2的栅极，所述第二输出端和第三输出端分别接所述驱动电路和给所述供电切换电路提供使能信号EN1；所述驱动电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述供电切换电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和第二输出端与所述PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的栅极相连，所述PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的漏极与所述引脚LX相连，所述PMOS晶体管MP1的源极接所述供电切换电路的第一输出端，所述供电切换电路的第二输出端接电源VDD，所述供电切换电路包括第一输入端与接地端GND相连、第二输入端接使能信号EN1，所述电感L连接在所述引脚LX和与所述引脚SOL之间，所述电池连接在所述引脚SOL和所述接地端GND之间；/n其中，所述引脚BAT的信号及引脚SOL的信号经所述太阳能充电控制电路产生使能信号EN1，在所述升压电路正常工作且无光控情况下，其输出与所述电源VDD的电压相同，当光控充电时或使能关断时，其输出所述电源VDD与所述接地端GND的电压相同。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池自适应太阳能光控升压电路，其特征在于，包括芯片内部电路和外围电路；所述外围电路包括电感L、太阳能板solar、电池及输出电容Cout；所述芯片内部电路包括升压电路、太阳能充电控制电路、PFM控制电路、PMOS晶体管MP1、PMOS晶体管MP2、NMOS晶体管MN1、驱动电路及供电切换电路；所述太阳能板solar连接在引脚SOL和接地端GND之间，所述输出电容Cout连接在电源VDD和接地端GND之间，所述太阳能充电控制电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端和所述PMOS晶体管MP2的源极与所述引脚BAT相连，所述第二输入端和所述PMOS晶体管MP2的漏极与所述引脚SOL相连，所述第三输入端与所述PFM控制电路相连，所述第一输出端接所述PMOS晶体管MP2的栅极，所述第二输出端和第三输出端分别接所述驱动电路和给所述供电切换电路提供使能信号EN1；所述驱动电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述供电切换电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和第二输出端与所述PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的栅极相连，所述PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的漏极与所述引脚LX相连，所述PMOS晶体管MP1的源极接所述供电切换电路的第一输出端，所述供电切换电路的第二输出端接电源VDD，所述供电切换电路包括第一输入端与接地端GND相连、第二输入端接使能信号EN1，所述电感L连接在所述引脚LX和与所述引脚SOL之间，所述电池连接在所述引脚SOL和所述接地端GND之间；
其中，所述引脚BAT的信号及引脚SOL的信号经所述太阳能充电控制电路产生使能信号EN1，在所述升压电路正常工作且无光控情况下，其输出与所述电源VDD的电压相同，当光控充电时或使能关断时，其输出所述电源VDD与所述接地端GND的电压相同。


2.根据权利要求1所述的电池自适应太阳能光控升压电路；其特征在于，还包括使能电路，所述使能电路的输入端接收引脚EN接收的信号，输出使能信号EN2，所述供电切换电路还包括第三输入端，所述第三输入端接收使能信号EN2，并同所述使能信号EN和所述接地端GND信号一起供给所述供电切换电路，以输出所述电源VDD的电压或所述接地端GND的电压。


3.根据权利要求2所述的电池自适应太阳能光控升压电路；其特征在于，所述的供电切换电路包括第一开关key1、第二开关key2、或非门和反向器；所述或非门的两个输入端分别接所述使能信号EN1和使能信号EN2，所述第一开关key1连接在内部供电引脚vdd1及所述电源VDD信号之间，所述第二开关key2连接在所述接地端GND信号及所述电源VDD信号之间；所述或非门控制所述第一开关key1的导通，所述反向器控制所述第一开关key...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长兴，班福奎，杨义凯，
申请(专利权)人：上海裕芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31